100GbEの未来を切り開く！SFP-DDの魅力とJuniper製品での実践検証

Juniper Networks社より、100GbEトランシーバーがSFP-DD規格で新たにリリースされたことをご存じでしょうか？
従来のQSFP28の形状とは異なり、SFP+と同様の形状で最大100GbEの帯域に対応しています。
今回は、SFP-DDのご紹介と、実際にSFP-DDを使用してスループット試験を実施した結果を共有します。

SFP-DD（Small Form-Factor Pluggable Double Density）は、次世代の高密度光トランシーバー規格です。Double Densityの名の通り、倍密度の設計により、物理サイズは従来のSFP+と同様ながら、最大で100GbEの帯域までサポートすることが可能になりました。

そんなSFP-DDの特徴を５つご紹介します。
 

①高密度設計

SFP-DDは、2x50Gbps/sの電気信号を1x100Gbpsの1波の光信号に変換*¹することで小型化を実現しています。これにより、データセンターやネットワーク機器のポート密度を大幅に向上させ、スペースの使用効率や拡張性が上がります。

②データレート

SFP-DDは、最大100GbEのデータレートをサポートします。これにより、次世代の高速ネットワークに対応可能です。

③互換性

SFP-DDは、従来のSFP+やSFP28モジュールと下位互換性があります。これにより、既存のSFP+モジュールを使用しながら、新しいSFP-DDモジュールを導入することが可能です。

④電気・光学インターフェース

SFP-DDは、光ファイバーおよびカッパー*²両方のインターフェースをサポートします。これにより、さまざまなネットワーク環境に柔軟に対応できます。

⑤冷却と電力効率

高密度設計にもかかわらず、SFP-DDは効率的な冷却と低消費電力を実現しています。例えばQSFP-100G-LRの最大消費電力は4.0Wに対して、SDD-100G-LR1は3.5Wとなっています。これにより、データセンターの運用コストを削減できます。
 

*¹従来のQSFP28 100GbEトランシーバーは2x25Gbpsの4派で、SFP-DDの対向として接続することはできません。

*²2025年3月時点ではJuniper製品はカッパー未対応です。

SFP-DDは少し長さがありますが、サイズ感はイメージいただけたのではないでしょうか。

Juniper Networks社では、すでにSFP-DDに対応したトランシーバーやネットワーク機器がリリースされています。

現在はまだラインナップが限定的ですが、今後さらに開発が進められ、SFP-DDに対応した製品がリリースされていくと考えられます。

今回は、Juniper製品から一部をご紹介します。
 

■トランシーバー

・SDD-100G-DR

SFP-DD, 100GBASE-DR, SMF 500 m, 0 through 70℃, 1310nm, Duplex LC/UPC
 

・SDD-100G-LR1

SFP-DD, 100G-LR1, SMF 10 Km, 0 through 70℃, 1310nm, Duplex LC/UPC

■スイッチ

・QFX5130-48C

QFX5130-48Cは1Uのサイズで、48 x SFP-DDおよび8 x QSFP-DDを収容した高密度なスイッチです。

Trident4シリコンを搭載し、最大で16Tbps (双方向) のスループット性能を持ちます。

主にデータセンタースイッチとして適しています。

■ルータ（ラインカード）

・MX10K-LC4800

LC4800は40 x SFP-DDを収容しており、MX10004/MX10008に搭載可能なラインカードです。

Trio6 YT ASICを搭載し、最大で4.8Tbps (双方向) のスループット性能を持ちます。

Chassis型のルータに搭載する形になるため、ユーザの規模に合わせて導入可能です。

今回はQFX5130-48Cというスイッチを使って、実際にSFP-DDを搭載した場合のスループット性能について検証を行いました。

まずは使用するトランシーバーが正常に動作するかを確認します。

以下のコマンド結果から、QFX5130-48CにSFP-DD-100GBASE-DRとSFP-DD-100G-LR1が搭載されていることが分かります。

SDD-100G-DRの状態を確認します。

以下のコマンド結果から、光の送受信ともに問題ないことが分かります。

また、インターフェースは100Gbpsとして認識しており、リンクアップしていることも確認できました。

搭載するモジュールが正常に動作することが確認できたので、ここからはスループット試験に移ります。

下記の構成でTraffic Generatorとは400GbEで接続し、SFP-DDを使用して接続している部分では100GbEのレートでドロップせずに通過しているかを確認しました。

また印加するトラフィックや試験の条件は以下の通りで実施しました。
 

上記の条件で試験をした際の理論値は651.89Mpps / 8.0Tbps に対して結果は…
 

651.89Mpps / 7.999Tbps
 

となりました。理論値とほぼ同等の結果です。


 

100GbEでの接続区間のレートも約98000000000 byte ≒ 100GbE で通過していることが確認できます。

さらに、トラフィック印加後にパケットロスが発生していないことも確認できました。

■トラフィック印加中

■トラフィック印加後

以上の結果から、SFP-DDを使用した場合もスループット性能には問題ないことが確認できました。

高密度なSFP-DDは、下位互換性があるため、既存ネットワークからの移行のハードルが低く、

ネットワークの広帯域化が進む今後、さらに需要が増えていくと予想されます。

100GbEのネットワークの導入・移行の際には、ぜひSFP-DDもご検討ください。

村上 裕紀

Juniper製品のプリセールスを担当後、
現在はアカウントSEとしてサービスプロバイダーのお客様向けに提案、設計、検証などを行っています。